质谱数据存储格式及其压缩技术研究

摘要

随着计算机的发展和应用，质谱技术取得了巨大的进步，并且在化学、化工、材料、环境、能源、药物、刑侦、生命科学和医学等多个领域中获得了广泛的应用。然而相对于质谱技术的巨大进步，质谱数据存储格式的发展则相对缓慢，由于多数仪器公司都采用配套的数据处理软件和独立的数据文件格式，这不仅给仪器间数据分析和交换带来了很大的困难，同时也不利于质谱数据库的建设。除此之外，由于质谱实验具有多次重复的实验特性，这使得在实验过程中将产生极为庞大的数据量，致使数据的存储成为了一大难题，同时也对数据存储环境提出了更高的要求。
　　为此，本文在了解质谱分析法原理的基础上，分析了各项的具体需求，对质谱数据存储格式和质谱数据专用压缩技术进行了深入的探究，给出了解决方案并在实际的产品中予以应用。本文采用天瑞仪器公司的GC-MS(气相色谱-质谱联用仪）对数据进行采集，并通过专用的数据处理软件对采集到的实验数据进行分析和处理，实现了平台原理的探究和数据文件的压缩。
　　本文的主要研究包括以下几个方面：
　　（1）深入探究质谱综合分析平台的原理和实现，详细分析了该平台的软硬件组分及各模块之前的相互关联，并对分析平台中的数据处理软件进行了逻辑设计和具体实现，完成了质谱数据的采集、查询、存储、分析和共享。
　　（2）深入探究质谱数据自身的特性，结合当前质谱数据存储格式的进展状况，系统地梳理和归纳当前使用的各种质谱数据存储格式，并在已有数据格式的基础上，设计了一种适用于质谱数据分析的统一数据格式，尽可能解决数据在交换和整合中存在的问题。
　　（3）初步探究质谱数据的专用压缩技术，由于质谱实验本身的特性决定了其需要使用多次重复实验的实验策略，又加之单次实验所采集的数据量同样巨大，随之而来数据存储则成为了难题。在本文中，将对转化为统一数据格式的质谱数据文件尝试有针对性的压缩，并结合质谱数据的特性，剔除数据压缩的可行性方案，比较压缩结果。

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第一章 绪论

1.1课题的背景和意义

1.2质谱仪器的概述

1.3 国内外质谱行业发展现状

1.4 论文组织安排及本人的工作

第二章 质谱综合分析平台

2.1 质谱平台的原理和组成

2.2 质谱数据综合分析平台设计

2.3 本章小结

第三章 质谱数据存储格式的研究

3.1 质谱数据存储格式的发展与需求

3.2 质谱数据存储格式中的关键技术

3.3质谱数据存储格式的发展

3.4 统一的质谱数据存储格式

3.5本章小结

第四章 质谱数据压缩技术的研究

4.1 数据压缩算法

4.2 质谱数据的数据特点及压缩方案

4.3 质谱数据压缩

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 研究总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢

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